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纳米粒子在生物医学上的应用越来越广泛,其进入细胞的机制与规律是进行设计与开发的基础,也是目前研究的热点之一。纳米粒子与细胞膜的相互作用,与纳米粒子表面修饰的性质紧密相关。已有研究发现粒子表面修饰的亲水性基团与疏水性基团呈间隔条纹规则排列的与其他修饰成分相同仅排列不同的金纳米粒子进入细胞的规律有显著区别,这一特殊现象无法用已有的纳米粒子进入细胞的机制解释。本研究针对这一实验结果,将纳米粒子与细胞的体系简化,定量分析了三种不同纳米粒子进入细胞前后不同状态,计算获得了表面修饰不同排列的亲疏水性基团的纳米粒子与细胞膜之间相互作用的Flory-Huggins自由能;研究结果发现修饰规则间隔条纹排列亲疏水基团的纳米粒子,其作用自由能在与细胞接触前后变化最大,研究结果不仅解释了实验发现,同时简化的理论模型与体系为纳米粒子的优化设计提供了手段。此外,细胞所处的环境温度也是纳米粒子进入细胞的动力学规律的重要影响因素之一,因此为了研究温度对其影响程度,本文采用光稳定性优的量子点,在不同温度下,将其与细胞共培养,利用激光共聚焦显微镜,获得了量子点在不同温度条件下进入细胞的动力学变化规律。在以上实验的基础上特别是结合温度的影响,本文构建了一描述纳米粒子进入细胞的传质理论模型,首先将纳米粒子进入细胞的过程简化两步:(1)纳米粒子吸附到细胞膜上;(2)纳米粒子通过内吞等方式进入细胞。同时将过程(2)分成温度相关与温度无关两种途径。利用实验数据拟合得到了相关的动态参数,并获得了可用于预测纳米粒子进入细胞传质过程的数值计算结果。计算结果发现,纳米粒子的吸附和内吞能力随温度升高而增强。与温度相关的内吞速率常数在温度低于14℃时,受明显抑制;在温度从14℃升高到22℃时,却急剧增大;而温度高于22℃后再升高温度,则没有明显增大。拟合获得的各参数计算结果与各参数的理论推断趋势吻合,不仅证明了模型的可行性,同时定量解释了纳米粒子进入细胞随温度变化的传质规律。